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真空灌注成型工藝在風(fēng)機(jī) 葉片上的應(yīng)用

放大字體  縮小字體 發(fā)布日期:2015-12-01  來源:復(fù)材應(yīng)用技術(shù)網(wǎng)  瀏覽次數(shù):768
4. 工藝對(duì)材料體系要求
 樹脂體系
1. 樹脂粘度要求合適:樹脂體系的粘度≤300mPa?s,粘度過大,成型大制品不易均勻布滿模腔,灌注時(shí)間過長(zhǎng)。
2. 固化放熱峰溫度低:放熱峰溫度過高,局部熱量不易散出,易產(chǎn)生焦化。
3. 固化時(shí)間:適宜的固化時(shí)間,以便縮短工作周期
4. 物料性能:所選的樹脂應(yīng)具有較好的力學(xué)性能,拉伸強(qiáng)度和彎曲強(qiáng)度要高,耐腐蝕性能好,固化收縮小,同時(shí)符合GL認(rèn)證的要求。
5. 價(jià)格便宜,來源廣泛,無(wú)毒。
增強(qiáng)材料體系
1. 樹脂的流動(dòng)阻力小,樹脂浸潤(rùn)性好。
2. 機(jī)械強(qiáng)度高,符合GL認(rèn)證的要求。
3. 鋪覆性好,即增強(qiáng)材料在無(wú)褶皺,無(wú)斷裂、不撕裂的情況
下能夠容易與工件隨行。
4. 質(zhì)量均勻性好。                                                                                                                                                                               5. 真空灌注成型工藝的影響因素
 原材料
1. 增強(qiáng)材料(最終反映在滲透率上)
(1) 樹脂流通通道樹脂在纖維中的流動(dòng)通道有兩種,一種是纖維束與纖維束之間的孔隙A(纖維編織方式如右圖),另外一種是纖維束纖維絲之間的孔隙B(纖維直徑)。
(2)纖維表面助劑表面助劑的一個(gè)重要功效就是增加纖維與樹脂浸潤(rùn)能力,這在灌注工藝中尤為重要,使得樹脂能快速浸入并流過纖維鋪層。   
   
2. 樹脂
(1)樹脂粘度
        由達(dá)西定律可知,樹脂的粘度對(duì)灌注速度有明顯的影響,粘度越大,灌注速度越小,同時(shí)大粘度的樹脂中夾帶的氣泡不易除盡,會(huì)影響最終葉片的質(zhì)量。
(2)控制樹脂凝膠時(shí)間
      樹脂凝膠時(shí)間應(yīng)該適當(dāng),過短會(huì)導(dǎo)致葉片沒有完全灌注即凝膠。過長(zhǎng)會(huì)導(dǎo)致葉片缺膠。                            
3、導(dǎo)流介質(zhì)
真空灌注成型工藝中導(dǎo)流介質(zhì)的引入,使這種工藝應(yīng)用于大型復(fù)雜結(jié)構(gòu)復(fù)合材料制品成為可能。它可以大幅度提高樹脂的灌注速度。
(1)導(dǎo)流介質(zhì)的鋪放方式對(duì)樹脂充模時(shí)間的影響
      (2)導(dǎo)流介質(zhì)的使用比例對(duì)樹脂充模速度的影響        
       從圖,樹脂的充模時(shí)間隨導(dǎo)流介質(zhì)使用比例的增加而呈線性減少,因此在工藝控制時(shí),可以通過改變導(dǎo)流介質(zhì)的使用比例實(shí)現(xiàn)對(duì)樹脂充模時(shí)間和充模過程的控制 。   
                                                
(3)導(dǎo)流介質(zhì)對(duì)預(yù)成型體上下表面樹脂流動(dòng)前沿差距的影響         
       導(dǎo)流介質(zhì)的引入可以提高樹脂的流動(dòng)速度,同時(shí)也會(huì)導(dǎo)致鋪層上下表面浸潤(rùn)差距的產(chǎn)生。浸潤(rùn)面差距過大則會(huì)對(duì)整個(gè)工藝效果產(chǎn)生影響。因此鋪設(shè)導(dǎo)流網(wǎng)時(shí)需要控制導(dǎo)流介質(zhì)的使用比例。       
                                 
 管路布置
 合理的抽氣管路和進(jìn)膠管路的布置有利于提高灌注質(zhì)量和縮短灌注時(shí)間。
 布管的原則:以不產(chǎn)生包圍為前提,盡可能的最小化樹脂的流動(dòng)距離。
 不同的布管方式對(duì)灌注時(shí)間和灌注質(zhì)量的影響見下圖表2。    
                                                                           
       因此,要獲得較快且均勻的充模,樹脂源應(yīng)置于模腔的幾何中心,以盡量縮短樹脂的流動(dòng)距離,而且樹脂源與真空源盡可能對(duì)稱,平衡布置,以避免干點(diǎn)的產(chǎn)生。
        對(duì)于復(fù)雜的制件,如葉片,可以根據(jù)制件的形狀和不同部位增強(qiáng)層的厚度,適當(dāng)引入多個(gè)樹脂源。(下圖是葉片兩種布管工藝)

       從料種布管方案的灌注時(shí)間和灌注效果來看,方案二的布管方案有明顯優(yōu)于方案一。 方案一中樹脂由葉根向葉尖流動(dòng),距離真空源較遠(yuǎn),氣泡不容易排出所導(dǎo)致。


真空體系
       真空體系是由模具、真空袋膜和密封膠密封構(gòu)建而成。真空灌注幾乎最重要的工藝參數(shù)就是系統(tǒng)和模具的抽真空質(zhì)量。最小的漏氣也會(huì)導(dǎo)致空氣被吸入鋪層,鋪層內(nèi)的壓力梯度能很快催生氣泡并散布開來,最終帶來成品的缺陷。(如發(fā)白)
溫度
      在葉片進(jìn)行真空灌注的過程中,溫度也是一個(gè)重要的因素,作業(yè)環(huán)境的溫度、灌注樹脂的溫度及模具及模具上纖維的溫度都會(huì)直接影響到灌注的速度,因?yàn)闃渲恼扯葧?huì)隨溫度的增加而減少,粘度降低,樹脂在纖維中流中的速度也加快
6. 葉片的真空灌注成型工藝
葉片成型工藝中常用的主材

葉片成型工藝中常用的輔助材料

葉片成型工藝具體的流程
1. 模具準(zhǔn)備
模具加熱系統(tǒng)的檢查和模具的清潔
2. 打脫模劑
沿著一個(gè)方向均勻涂敷一層脫模劑
3.  鋪放脫模布和表面氈
提供一個(gè)清潔,富樹脂層,粗燥的表面,便于后續(xù)的打磨和噴漆工序
4. 鋪放增強(qiáng)材料和夾芯材料
必須確保增強(qiáng)材料平、順、直,沒有褶皺,隨型
5. 鋪放脫模布和導(dǎo)流介質(zhì)
脫模布和導(dǎo)流介質(zhì)的配合使用可以提高樹脂的流動(dòng)速度,減少葉片的灌注時(shí)間,同時(shí)脫模布的鋪設(shè)便于葉片與輔助材料的分離
6. 進(jìn)膠管路的鋪設(shè)
進(jìn)膠管路的鋪設(shè)原則是在保證不發(fā)生包圍的情況下,盡量使樹脂灌注時(shí)間最短(葉片殼體中常見的兩種布管方式)方案一的灌注時(shí)間明顯小于方案二的灌注時(shí)間(見下圖)

7. 抽氣管路的布置
抽氣管路布置在葉片的四周,根部區(qū)域抽氣口應(yīng)布局的相對(duì)多一些
8. 真空體系的構(gòu)建
采用真空袋膜和密封膠構(gòu)建真空系統(tǒng),提供密封體系
9. 檢漏保壓
關(guān)閉抽氣閥門保壓。15min后,要求壓力損失不大于0.004MPa。必須確保整個(gè)真空體系不漏氣.
10. 樹脂的灌注
灌注時(shí)注意進(jìn)膠口的開管順序,防止出現(xiàn)包圍的現(xiàn)象
11. 預(yù)固化
加熱加速樹脂的固化,同時(shí)放置樹脂放熱而導(dǎo)致溫度過高
12. 后固化
確保樹脂固化完全。
八、總結(jié)
RTM 工藝以它友善的工作環(huán)境,優(yōu)異的力學(xué)性能使得它在未來的中國(guó)玻璃鋼發(fā)展中,逐漸取代手糊等落后的工藝,成為一種主流的玻璃鋼生產(chǎn)工藝, , 但是也應(yīng)該注意, , 只有努力改善應(yīng)用和對(duì)相應(yīng)的員工進(jìn)行培訓(xùn),才能真正讓這項(xiàng)先進(jìn)的工藝為之所用 。
我們可以利用該工藝的諸多優(yōu)點(diǎn)來作為基礎(chǔ),多開發(fā)一些高附加值的產(chǎn)品,如汽車輕量方面的,新能源方面的,碳纖制品等等,提升本公司的產(chǎn)品的競(jìng)爭(zhēng)力,努力去開拓市場(chǎng),以此來給本公帶來新的經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)點(diǎn),同時(shí)也健康良性帶動(dòng)了 RTM
 
關(guān)鍵詞: RTM 葉片 復(fù)合材料 纖維 樹脂
 
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